Aluminium AlSi12 Pulver

Översikt över Aluminium AlSi12 Pulver

Aluminium AlSi12-pulver är ett aluminiumlegeringspulver som innehåller 12% kisel som sitt huvudsakliga legeringselement. Det är känt för sin utmärkta flytbarhet, låga smältpunkt och goda korrosionsbeständighet. Den här guiden ger detaljerad information om AlSi12-pulvermetallurgi, dess sammansättning, egenskaper, produktionsmetoder, applikationer och leverantörer.

AlSi12 Powder Nyckelegenskaper:

• Sammansättning: Aluminium med 12% Si
• Smältpunkt: Runt 575°C
• Densitet: 2,68 g/cm3
• Utmärkt flytbarhet och gjutbarhet
• God korrosionsbeständighet
• Låg värmeutvidgningskoefficient
• Högt förhållande mellan styrka och vikt

AlSi12-pulversammansättning

Tabellen nedan visar den typiska kemiska sammansättningen av aluminium AlSi12 legeringspulver:

Det exakta kiselinnehållet avgör legeringsbeteckningen – AlSi12 innehåller mellan 11-13% kisel i vikt. Resten är aluminium som utgör basen. Andra grundämnen som järn, mangan och magnesium finns endast i spårmängder som föroreningar.

Varför tillsätts kisel till aluminium?

Silicon är strategiskt tillsatt för att skapa en aluminiumkisellegering som erbjuder unika fördelar:

• Det sänker smältpunkten för rent aluminium för bättre gjutbarhet och flytbarhet i smält tillstånd
• Förbättrar styrka, hårdhet och slitstyrka
• Förbättrar korrosionsbeständighetsegenskaperna
• Ändrar termisk expansionskoefficient

Att kontrollera kiselprocenten gör det möjligt att anpassa legeringsegenskaper för olika applikationer under aluminiumpulvermetallurgi.

Tillverkningsprocess för AlSi12-pulver

AlSi12-legeringspulver tillverkas med hjälp av följande standardtekniker för metallpulverbearbetning:

1. Atomisering av gas

• Aluminiumtackor är induktionssmälta tillsammans med kisel
• Den smälta metallströmmen sönderdelas med hjälp av tryckluft eller inertgasstrålar
• Detta leder till snabb stelning av fina droppar till pulver
• Pulverpartikelstorlek och morfologi kan styras av processparametrar

2. Atomisering av vatten

• Liknar gasatomisering, men smält metallström bryts upp av högtrycksvattenstrålar
• Leder till snabbare kylning och finare puder

3. Mekanisk fräsning

• Kulfräsning av aluminium- och silikonmetallpulverblandningar
• Leder till partikelförfining och legering genom kallsvetsning och frakturering

Fördelar: Gas- och vattenförstoftning tillåter hög renhet, legerade, sfäriska och reaktiva pulver. Mekanisk frästeknik är enkel och kostnadseffektiv. Båda metoderna ger fina aluminium AlSi12-pulver lämpliga för additiv tillverkning och pulverformsprutning.

Egenskaper hos AlSi12 legeringspulver

Aluminiumkisel AlSi12 har välbalanserade fysiska, termiska, elektriska och mekaniska egenskaper som gör den lämplig för lättviktstekniska tillämpningar:

Fysikaliska egenskaper

Mekaniska egenskaper

Elektrisk konduktivitet

Runt 30% IACS

Lägre densitet jämfört med rent aluminium möjliggör lättvikt. Utmärkt flytbarhet tillåter gjutning av komplexa former. Hög hårdhet och styrka i kombination med låg vikt gör AlSi12 lämplig för ingenjörs- och fordonskomponenter. Måttlig korrosionsbeständighet tillåter användning i olika industriella miljöer.

AlSi12 pulverpartikelstorleksfördelning

Vanligtvis tillgängliga partikelstorleksfördelningar:

• D10 = 20-30 μm
• D50 = 35-45 μm
• D90 upp till 100 μm

Pulver är sfäriska till formen med satelliter. Olika storleksfördelningar tillgängliga beroende på appliceringsmetod.

Tillämpningar av Aluminium AlSi12 Pulver

De viktigaste tillämpningarna av AlSi12-legeringspulver inkluderar:

Bildelar

AlSi12 används för att tillverka följande lätta pulvermetallurgiska fordonsdelar:

Komponenter för flyg- och rymdindustrin

AlSi12 ser användning i flygplans- och rymdfarkostskomponenter, t.ex. pumphjul, turbiner.

Industriella delar

Kylflänsar, elektroniska höljen, mekaniska tätningar, hydraulik, ventiler, verktygsjiggar mm.

Medicintekniska produkter

Låg vikt och biokompatibilitet möjliggör användning för proteser och implantat.

Fördelar vid körning

De viktigaste faktorerna som främjar användningen av AlSi12-pulver inkluderar:

• Lättviktare kontra gjutjärn/ståldelar
• Mekaniskt stark, slit- och värmebeständig
• Möjliggör komplexa, nätformade pulvermetallurgiska delar
• Kostnadseffektivitet
• Anpassning av legeringssammansättning möjlig

Bilsektorn är den största användare av AlSi12-legeringar för lättviktande fordon.

AlSi12-pulvertillverkningsmetoder

AlSi12-legeringspulver kan konsolideras till slutanvändningskomponenter med hjälp av följande pulvermetallurgiska tekniker:

1. Metallsprutgjutning (MIM)

• Blanda fint pulver med bindemedel till råmaterial
• Gjutning med hjälp av formsprutningsmaskin
• Avbindning och sintring

Tillåter komplexa mikrodelar med stora volymer med nätformningskapacitet.

Typisk uppnådd densitet: ≥99% Dimensionsnoggrannhet: ±0,5%

Applikationer: Små invecklade bil- och elektroniska delar som växlar och lås.

2. Additiv tillverkning

• Direkt metallutskrift med laser/e-strålebaserad pulverbäddsfusion
• Ingen form krävs
• Lager-för-lager selektiv smältning och konsolidering

Möjliggör kundanpassade, snabbt prototypade delar med komplexa geometrier.

Densitet: 90-95% Upplösning: 50 μm vertikalt

Applikationer: Flyg- och rymdfästen, bilprototyper, biomedicinska implantat

3. Pulversmide

• Komprimering av pulvermetall till förformar
• Varmsmidning förformas till komponenter med hög densitet

Lämplig för fordonsvevstakar och lager.

Densitet uppnådd: ≥96% Produktionshastighet: Hög

4. Kall/Varm komprimering

Tillämpningar som självsmörjande lager med kontrollerad porositet.

5. Aluminiumcylinderhål

AlSi12 liners tillverkas genom centrifugalgjutning till motorblock av legerat stål för lätta, bränsleeffektiva motorer.

Standarder och specifikationer

Industriell kvalitet AlSi12 legeringspulver tillverkat av välrenommerade globala leverantörer överensstämmer med följande specifikationer:

Anpassning

• Kemisk sammansättning skräddarsydd enligt applikationskrav
• Partikelstorleksfördelning justerad baserat på produktionsprocessbehov

Pulver av hög renhet av medicinsk kvalitet som är specifikt testade för biokompatibilitet finns också tillgängliga.